Solcellepanelinstallasjoner har vokst eksplosivt over hele verden de siste ti årene.den beste delen er at kostnadene deres har falt dramatisk med 99% de siste fire tiårene, så det er ingen bedre tid enn nå for å dra nytte av ren solenergi for ditt hjem eller bedrift for å senke strømregningen.

IFØLGE 2018 data Fra International Renewable Energy Alliance, (IRENA), Er Usa verdens tredje største solenergi bruker bak Kina og Japan. Storbritannia ligger på 7. plass etterfulgt Av Australia på 8. plass.

når tiåret nærmer seg slutten, har prognosen for solenergi aldri sett lysere ut.faktisk spår bransjeeksperter At Usa vil doble sine solinstallasjoner fra to millioner til fire millioner innen 2023. mye av den veksten vil skje forutsigbart i solfylte California, men flere andre stater spearheading solprosjekter også. Merk fra grafen nedenfor at tre av de fem beste statene som ledet i solpanelinstallasjoner i 2019 var i det ikke-solfylte Nordøstlige Usa.

SELV STORBRITANNIA, med mindre sol enn mange deler av USA, hadde over en million solpanelinstallasjoner i 2018, opp med nesten 2% (når det gjelder kraft generert) fra året før.

Australia slo i mellomtiden 2 millioner solinstallasjonsmerket i 2018.I lys av denne solenergi trenden uansett hvor du slår, akselerert av det haster å slutte å brenne fossilt brensel og bytte 100% til fornybar energi så raskt som mulig, kanskje du tenker det er på tide å hoppe ombord.

i så fall, velkommen til solenergirevolusjonen!En av de store bekymringene når du først vurderer en solcellepanel installasjon for ditt hjem eller bedrift er å velge den beste typen solcellepanel for deg.I denne artikkelen vil du gjøre et dypt dykk inn i de tre hovedalternativene for solcellepaneler som er tilgjengelige i dag. Disse er:

• Monokrystallinsk
• Polykrystallinsk
• Tynn film

teknologiene som støtter alle tre av disse typer solcellepaneler har gjort betydelige forbedringer over tid for å møte dine energibehov bedre.

Vi vil også kartlegge hva som skjer og kommer i solenergi verden. Dette inkluderer teknologier som:

• Bifacial solar
• Concentrated PV (photovoltaic) cell
• Solar tiles
• Transparent solar panels

Alle disse innovasjonene innen solenergi er banebrytende, og mange, spesielt bifacialer og Cpver, er kommersielt tilgjengelige i noen regioner og konkurransedyktige priser. De holder mye løfte om å øke det grønne energisegmentet i den globale energiforbruket.for eksempel forventes bifacial solmoduler å øke ti ganger i kapasitet innen 2024 til 28 000 megawatt (MW)! Til referanse er det nåværende nasjonale gjennomsnittet Av Amerikanske hjem drevet av bare en MW sol er ca 190.I denne artikkelen vil vi først vurdere hva alle solcellepaneler, både de som er i kommersiell produksjon og de som kommer opp, har til felles: solceller innviklet i et solpanelsystem.

hva er et solcellepanel system?

et solpanelsystem er en sammenkoblet enhet, (ofte kalt en matrise), av fotovoltaiske (PV) solceller som (1) fanger energi som kommer fra solen i form av fotoner; og (2) forvandler den solenergi direkte til elektrisitet. Mengden elektrisitet som produseres, målt i volt eller watt, varierer i henhold til systemet og typen solcelle.hvert enkelt solcellepanel (også kalt en modul) i matrisen består av en gruppe solceller pakket sammen i en metallramme. Det er vanligvis 60, 72 eller 96 solceller i et enkelt solpanel.

for å konvertere likestrøm (DC) elektrisitet produsert i vekselstrømmen (AC) som brukes i ditt hjem, inneholder hvert solcelle system en omformer. Omformeren kan være stor og sentralisert.

Alternativt har noen fotovoltaiske moduler en omformer som allerede er innebygd. Disse kalles AC-moduler. Kabling er mye enklere MED AC-moduler.

hva er solceller laget av?

Solceller i Dag er for det meste laget av silisium, et kjemisk element med halvledende egenskaper. I de fleste typer solceller er silisium i krystallform.Fordi 100% ren silisiumkrystall ikke overfører elektrisk strøm, er den «dopet» med svært små mengder «urenheter»—vanligvis fosfor og bor—som lett bærer en elektrisk strøm i silisiumkrystallgitteret.silisiumet dopet med fosfor kalles N-type (For «negativt» fordi det har et overskudd av elektroner).

Silisium dopet med bor er referert Til Som P-type (for» positiv » fordi den har et underskudd på elektroner).

når den er konstruert med en n-type seksjon ved siden Av En P-type på denne måten, kalles solcellen enkeltkryss, noe som betyr at den bare har ett p-n-kryss.

når dopet silisium absorberer noe av solens energi, løsner det noen frie elektroner i prosessen. I det elektriske feltet til et solpanelsystem blir elektronene rutet for å strømme i en retning, og etablere en elektrisk strøm.

solcellens elektriske felt forårsaker spenning. Det matematiske produktet av strøm og spenning er strøm-kraften som brukes til å kjøre husholdningsapparater og varme eller kjøle hjemmet ditt.Andre komponenter i en solcelle inkluderer et antireflekterende belegg, siden silisiums naturlige glans vil føre til at sollys reflekterer av det-noe som ikke skal skje hvis du vil lage elektrisk kraft.silisiumkrystallene i solcellene er gruppert i et elektrisk felt og deretter dekket i glass for å beskytte alle komponenter fra vær og vind.

hva er solcelle effektivitet?

et mål på hvor godt solpaneler absorberer sollys og konverterer det til elektrisk energi kalles effektivitet. Lys beveger seg i forskjellige bølgelengder av varierende energinivåer over båndene i det elektromagnetiske spektret, og ikke alt absorberes av et solpanel. Målt i elektronvolt (ev), er den typiske båndgapenergien som kan absorberes og transformeres av et solpanel til elektrisitet ca.1,1 eV.Fotoner som rammer panelet med mer energi enn det (og det er mange av dem) representerer et energitap.Bruk av forskjellige materialer i solcellepaneler med lavt båndgap vil øke antall fotoner absorbert, og følgelig strømmen. Men det vil også redusere spenningen på panelet. Siden strøm er lik strøm multiplisert med spenning, er det en avveining mellom materialvalg og elektrisk feltstyrke i solpanelutvikling.

Forskning viser at det optimale båndgapet til et materiale er mellom 1 og 1,6 eV.

I Tillegg til materialet i et solcellepanel som resulterer i noe energitap, er det problemet med den indre motstanden til et materiale (kalt seriemotstand).Silisium, Som halvleder, leder ikke elektrisk strøm så vel som metaller. Seriens motstand er faktisk ganske høy. Dette oversetter til enda en kilde til høyt energitap.

for å korrigere for dette, er noen paneler dekket med et metallgitter for å tillate elektronene å bevege seg lettere i det elektriske feltet, fullføre kretsen og skape elektrisk kraft til ditt hjem.Men ulempen med dette overlappende rutenettet er at det blokkerer noen AV PV-cellens overflate fra å absorbere fotoner! Et tynnere rutenett vil minimere dette tapet, men tynnheten i seg selv vil bidra til betydelig motstand og resultere i mer energitap.

Takeaway: det er flere grunner til at solceller ikke er svært effektive. Pågående forskning er basert på å finne materialer som er mer effektive, til reduserte kostnader og er estetisk tiltalende.Solar Trivia: den høyeste effektiviteten noensinne registrert for ET PV-panel til dags dato (utviklet i 2006) var om lag 41%!

dette VAR EN AMERIKANSK finansiert innsats for kraft i romforskning. På den Tiden trodde Department Of Energy at systemet ville bli skalert kommersielt, og til slutt nå en solpanelkostnad på bare $ 3 / watt, og produserte energi til $ 0.8 – 0.10 per kilowatt/time (kWh).

Forresten, i 2019 er solprisen per watt (PPW) omtrent $3–$4. I noen områder kan det være så lavt som $2,50!kostnaden for en kilowatt-time solenergi avledet fra et solcelle på taket er omtrent $ 0,06- $ 0,08 cent (mot $ 0,09- $ 0,13 for kull eller naturgass-avledet energi).

Hjem-Melding: Disse super lave priser for solenergi fornybar energi er svært konkurransedyktig med fossilt brensel energi i dag.

Dessverre er en 41% grad av energieffektivitet fortsatt ikke vanlig for boliger eller kommersielle solsystemer. Imidlertid ser noe av arbeidet i laboratorier lovende ut.i Tillegg til å oppnå høyere effektivitet, fokuserer eksperimentelt arbeid på solcellepaneler også på lavere kostnader og et mer behagelig utseende.

3 hovedtyper av solcellepaneler på markedet i dag

Avhengig av energibehov, budsjett, kosmetisk preferanse og plass tildeling, er det viktig å veie fordeler og ulemper ved tre alternativer i solcellepaneler for ditt hjem eller bedrift.

To av disse solpaneltypene består av enkeltkryssende solceller. Teoretisk sett er deres maksimale effektivitet ca 33%. Den høyeste effektiviteten oppnådd til dags dato med single-junction celler er ca 22%.solcellepanelet med tynnfilm kan være enkelt-eller flerkobling avhengig av materialet(e). Multi-junction solceller er laget av forskjellige materialer, som hver best fanger fotoner med varierende bølgelengder. På denne måten kan mer sollys konverteres til elektrisk energi.

Monokrystallinske solcellepaneler

Konstruert av en enkelt silisiumkrystall som er skåret i wafers, inneholder monokrystallinske solcellepaneler rader og kolonner av disse wafers. Siden silikonkrystallet (også kalt en ingot) er sylindrisk, skiver dem i wafers får dem til å ha avrundede kanter.

Polykrystallinsk (også referert til som multi-krystallinsk) solcellepaneler har solceller som inneholder flere krystallinske fragmenter av silisium. Fragmentene kan være rester fra monokrystallinsk solproduksjon. De er ordnet på en uregelmessig måte. Deretter smelter de sammen og formes til faste blokker før de kuttes i wafers. Hver wafer er mer rektangulær enn sine monokrystallinske kolleger.

Se OGSÅ: Monokrystallinske vs Polykrystallinske Solcellepaneler

tynnfilm solcellepaneler

kalt andre generasjons solceller, tynnfilm solcellepaneler kan være laget av en rekke materialer, inkludert:

• Amorft silisium (ingen krystallgitter)
• Galliumarsenid
• Kobber indium gallium selenid (CIGS)
• Kadmium telluride (CdTe)

Hver skive av en tynnfilmcelle er supermager i forhold til de andre typene, noe som gjør den fleksibel. De kan påføres av et lim direkte på en overflate (som tak, båt eller RV), eller settes opp i holdbare rammer (rack) som de andre vanlige typer solcellepaneler.Se Også: Fleksible Solcellepaneler: Søknad Og Nyttige Kjøpe Tips

her er en sammendragstabell av de tre vanligste solcellepanel typer:

(Hvis du bruker en mobil enhet, Kan Du Sveipe til venstre og høyre for å vise tabellen i full størrelse.)

Solar Panel Type	Material	Efficiency	Cost	Appearance
Monocrystalline	Pure, single silicon crystal	High (18% or slightly higher)	Highest	Black or dark blue cells with rounded corners
Polycrystalline	Silicon fragments	Medium (15-17%)	High	Blue rectangular cells
Thin-Film	Various	Low (11%, 15%)	Laveste	Svart eller blå uniform overflate

4 Solcellepanel innovasjoner

de overordnede målene for forskning og utvikling i solcellepaneler er å:

• Øke effektiviteten
• Lavere materialkostnad
• Øke levetiden til solsystemer
• Høyne estetisk utseende

Selv om noen av følgende solenergi teknologier er kommersielt tilgjengelig bare i enkelte områder akkurat nå, her er et glimt av hva du kan se frem til overalt som fornybar energi revolusjon fremskritt.

Kjøpe Tips For Solcellepanel: Når du begynner å få estimater for taket eller bakgården solar array, alltid spørre om den lokale tilgjengeligheten av disse nyere teknologier. Du kan bare bli heldig!

Bifacial solteknologi

«tofasede» solpaneler kan generere elektrisk strøm gjennom fotonkontakt med begge sider av solceller.som sollys treffer toppen av et solcellepanel, aktivere NOEN PV celler, fortsetter den på og passerer gjennom panelet. Deretter reflekteres noe av det tilbake av overflaten under panelet (som et tak). De reflekterte strålene utsetter bunnsolceller for ytterligere fotonaktivering.

Bifacials kan være enten monokrystallinsk eller polykrystallinsk.SE OGSÅ: Bifacial Solcellepaneler: Boligbruk Og Trender

Konsentrert PV-teknologi (CPV)

En av de mest avantgarde solpanelteknologiene bruker linser eller buede speil for å direkte sollys inn i et bestemt punkt, og konsentrerer det dermed på en liten solcelle med flere kryss.I Hovedsak reduserer CPV energitapet ved sollysdiffusjon over en stor overflate. Som et resultat er effektiviteten kraftig forbedret, enda mer enn hva en monokrystallinsk solcelle vil levere.AKKURAT NÅ ER CPV dyrt på grunn av ekstra komponenter som solsporere og kjølemekanismer.

Solar tile technology

I 2016 annonserte Elon Musk Fra Tesla konseptet om et soltak utstyrt med solfliser(også kalt solskifer eller solhingel). Solflisene fungerer som tradisjonelle solcellepaneler. De kan være konstruert av tynnfilmmateriale eller monokrystallinsk silisium.akkurat nå er solfliser litt mindre effektive enn konvensjonelle monokrystallinske solceller.dette solcellepanelsystemet har imidlertid ingen støttestativ som tradisjonelle solcellepaneler er plassert i, og anses derfor mer visuelt tiltalende enn det vanlige oppsettet. Solar fliser er installert som konvensjonelle asfalt helvetesild og spenner over hele takflaten.

Tesla anslår at deres solenergi taket koster ca $22 / kvm. fot. mens andre beregner en prislapp på $ 35 / kvm. fot. For å sette dette i sammenheng i dag, for å dekke et gjennomsnittlig stort hjem med solhingel, kan det koste opp til $ 45k eller mer.

Gjennomsiktige solcellepaneler

oppdaget AV mit forskere, gjennomsiktige solcellepaneler fange bare bølgelengder av lys som våre øyne ikke kan se (nær-infrarød og ultrafiolett) samtidig som synlig lys for å passere gjennom.Så alt i teorien—fra mobiltelefoner til bærbare datamaskiner til windows-kan ha et gjennomsiktig solpanel på overflaten, som produserer strøm, men du vil aldri vite det!

her er et skjematisk diagram av en gjennomsiktig solcelle-billig å starte opp-tatt fra MIT-kilden som er koblet i denne delen.

for tiden er effektiviteten for gjennomsiktige solpaneler på den lave enden, men forskere ser 11% eller mer sannsynlig i nær fremtid. Vær imidlertid oppmerksom på at hvis disse cellene dekker alle vinduene i en stor skyskraper, for eksempel, kan selv en 5% effektivitet lett dekke 25% av den totale kostnaden for bygningens kraftbehov.en annen betydelig fordel med gjennomsiktige solcellepaneler over konvensjonelle solcellepaneler er at de ikke trenger store ekspansjoner av land eller vann (som tradisjonelle solparker gjør) for å operere.

Første kommersielle applikasjoner (for mobiltelefoner) forventes om noen år.SE Også: Transparente Solcellepaneler: Reformere Fremtidig Energiforsyning

Tenk deg hvor transformativ den utbredte bruken av gjennomsiktige solpaneler for vinduer (solvinduer) i urbane steder vil være! Å oppnå denne milepælen i solenergi innovasjon vil definitivt vippe det globale energiforbruket mønster i favør av fornybar energi fra solen.

Viktige takeaways på typer solcellepaneler

Solcellepanelinstallasjoner har vokst i popularitet og effektivitet mens de faller i pris på grunn av den grønne, rene energirevolusjonen. Nå er det en perfekt tid å investere i et solcellepanel system.de vanligste typene solcellepaneler til hjemmebruk består av monokrystallinske, polykrystallinske eller tynnfilmsolceller. De varierer i effektivitet og kostnader. Monokrystallinske paneler er de dyreste og mest effektive. Den minst kostbare, men vanligvis minst effektive, er tynnfilm solcellepaneler.

Polykrystallinske solceller har vanligvis moderat effektivitet og rimelige kostnader.